一種梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種梯形結構聲波窄帶帶通濾波器，涉及帶通濾波器領域，包括第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元和/或第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元；所述第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元包括：連接在串聯枝上的第一諧振器；連接在并聯枝上的第二諧振器；以及位于所述串聯枝且并聯連接所述第一諧振器的第三諧振器；所述第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元包括：連接在串聯枝上的第四諧振器；連接在并聯枝上的第五諧振器；以及位于所述并聯枝且串聯連接所述第五諧振器的第六諧振器。本發明能更好地解決現有的帶通濾波器在實現超窄帶寬時犧牲聲波濾波器通帶內的插入損耗或者降低濾波器的滾降性能的問題。
【專利說明】一種梯形結構聲波窄帶帶通濾波器
【技術領域】
[0001]本發明涉及帶通濾波器，特別涉及一種梯形結構聲波窄帶帶通濾波器。
【背景技術】
[0002]隨著無線通訊設備的快速普及，對尺寸小、質量輕、性能高的高頻濾波器的需求越來越大，在單一晶圓上制作的聲波濾波器已經廣泛地被市場接受。構成這種高性能的聲波濾波器的諧振器主要包括:FBAR(Film Bulk Acoustic Resonator,薄膜體聲波諧振器)，SMR(Solidly Mounted Resonator,固態裝配諧振器)和SAW(Surface Acoustic Wave,表面聲波諧振器)。利用諧振器設計濾波器電路的拓撲結構主要有梯形結構和網格狀結構。目前在高性能聲波濾波器和雙工器的設計中，梯形結構的設計方法較為流行。
[0003]對于某些特定·的濾波器性能要求，比如超窄帶寬的帶通濾波器包括GPS(GlobalPositioning System,全球定位系統)帶通濾波器、TD-SCDMA(Time Division-SynchronousCode Division Multiple Access,時分同步碼分多址)帶通濾波器等,利用通用的梯形結構的設計方法難以實現。為滿足聲波濾波器的窄通帶的性能，可以降低諧振器的機電耦合系數(Kt2)，但是這種降低諧振器的機電耦合系數的方法會犧牲聲波濾波器通帶內的插入損耗；或者提高并聯諧振器與串聯諧振器的靜態電容比值，這種方法可以使濾波器的通帶帶寬變窄，并且提高濾波器的帶外衰減，但會降低濾波器的滾降性能(roll-off)。
[0004]圖1是現有技術提供的通用梯形結構聲波帶通濾波器的電路圖，如圖1所示，現有
的通用梯形結構聲波帶通濾波器100由聲波帶通濾波器單元101、102......1On級聯組成。聲
波帶通濾波器單元101包括串聯枝上的第一諧振器101-1和并聯枝上的第二諧振器101-2。其中，串聯枝的特征在于其兩端為聲波帶通濾波器單元的輸入端或者輸出端，并聯枝的特征在于其一端接地另一端為聲波帶通濾波器單元的輸入或者輸出端。
[0005]聲波帶通濾波器單元102、103……IOn的組成與聲波帶通濾波器單元101類似。其中，構成聲波帶通濾波器單元101,102……IOn的諧振器101-1,102-1……IOn-1與101-2、1022......ΙΟη-2可以是FBAR或者是SMR或者是SAW。
[0006]圖2是現有技術提供的構成通用梯形結構聲波帶通濾波器的諧振器的頻率響應曲線，其中，圖中實線曲線是串聯枝上諧振器的頻率阻抗曲線，虛線曲線是并聯枝上諧振器的頻率阻抗曲線。如圖1及圖2所示，串聯諧振器101-1在阻抗達到最小值時的頻率定義為串聯諧振頻率fsl01-l，在阻抗達到最大值時的頻率定義為并聯諧振頻率fpl01-l ;并聯諧振器101-2在阻抗達到最小值時的頻率定義為串聯諧振頻率fslOl-2，在阻抗達到最大值時的頻率定義為并聯諧振頻率fplOl-2。在加工聲波帶通濾波器的過程中，在并聯諧振器101-2上增加一層頻率調諧層，使得fslOl-2小于fsl01-l，fpl01-2小于fpl01_l。在設計通用梯形結構聲波帶通濾波器時，所有的串聯枝上諧振器的串聯諧振頻率和并聯諧振頻率相等或相近，所有的并聯枝上諧振器的串聯諧振頻率和并聯諧振頻率相等或相近。聲波諧振器在串聯諧振頻率與并聯諧振頻率范圍之內諧振器等效為高品質因數電感，在串聯諧振頻率與并聯諧振頻率之外等效為高品質因數電容。[0007]圖3是現有技術提供的通用梯形結構聲波帶通濾波器的頻率響應曲線，如圖1及圖3所示，調整并聯諧振器101-2的頻率調諧層厚度，使得并聯諧振器101-2的并聯諧振頻率fpl01-2等于或接近串聯諧振器101-1的串聯諧振頻率fslOl-Ι。當輸入信號頻率為fslOl-2時，串聯諧振器101-1等效為電容，并聯諧振器101-2處于串聯諧振狀態，當并聯諧振器的串聯諧振阻抗值足夠低時，輸入信號經過串聯諧振器101-1之后，從并聯諧振器101-2流向地極，輸入信號以最大的衰減通過聲波帶通濾波器單元101。因此，在聲波帶通濾波器單元101的頻率響應曲線上形成第一凹點1-1。當輸入信號頻率為fll-l(fsl01-2<fll<fpl01-2)時，串聯諧振器101-1等效為電容，并聯諧振器101-2等效為電感。因為串聯諧振器101-1為容性，可以使高頻信號通過串聯諧振器101-1，同時并聯諧振器101-2為感性，可以有效地阻止高頻信號通過并聯諧振器101-2流向地極。因此，當輸入信號頻率在并聯諧振器的串聯諧振器頻率fslOl-2與并聯諧振頻率fpl01-2范圍內時，聲波帶通濾波器單元101的插入損耗隨著輸入信號頻率的增大而減小，其變化速率定義為聲波帶通濾波器的左帶陡峭特性，由并聯諧振器101-2的品質因數決定。當輸入信號頻率為fpl01-2時，并聯諧振器101-2處于并聯諧振狀態，其阻抗值達到峰值，起到最佳的對地隔離效果，串聯諧振器101-1處于串聯諧振狀態，信號以最小的衰減通過聲波帶通濾波器單元101。fpl01-2或者fslOl-Ι稱為聲波帶通濾波器單元101的通帶中心頻率。當輸入信號頻率為f 1-2 (fsl01-l < f 1-2 < fpl01-l)時，串聯諧振器101-1為感性，并聯諧振器101-2等效為電容。因為串聯諧振器101-1為感性，可以阻止高頻信號通過聲波帶通濾波器單元101，同時并聯諧振器101-2為容性，使高頻信號通過并聯諧振器101-2流向地級，因此聲波帶通濾波器單元101的插入損耗隨輸入信號頻率的增大而增大，其變化速率定義為聲波帶通濾波器的右帶陡峭特性，由串聯諧振器101-1的品質因數決定。當輸入信號頻率為fplOl-Ι時，并聯諧振器101-2等效為電容，串聯諧振器101-1處于并聯諧振狀態，當串聯諧振器的并聯諧振阻抗值足夠大時，輸入信號幾乎無法通過串聯諧振器101-1，同時輸入信號從并聯諧振器101-2流向地極，輸入信號以最大的衰減通過聲波帶通濾波器單元101。因此，在帶通濾波器單元101的頻率響應曲線上形成第二凹點1-2。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于提供一種梯形結構聲波窄帶帶通濾波器，能更好地解決現有的帶通濾波器在實現超窄帶寬時犧牲聲波濾波器通帶內的插入損耗或者降低濾波器的滾降性能的問題。
[0009]根據本發明的一個方面，提供了一種梯形結構聲波窄帶帶通濾波器，包括第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元和/或第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元；
[0010]所述第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元包括:
[0011]連接在串聯枝上的第一諧振器；
[0012]連接在并聯枝上的第二諧振器；以及
[0013]位于所述串聯枝上且與所述第一諧振器并聯的第三諧振器；
[0014]其中，第二諧振器的串聯諧振頻率小于第一諧振器的串聯諧振頻率，其并聯諧振頻率小于第一諧振器的并聯諧振頻率；第三諧振器的串聯諧振頻率等于或接近第二諧振器的串聯諧振頻率，其并聯諧振頻率等于或接近第二諧振器的并聯諧振頻率；[0015]所述第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元包括:
[0016]連接在串聯枝上的第四諧振器；
[0017]連接在并聯枝上的第五諧振器；以及
[0018]位于所述并聯枝上且與所述第五諧振器串聯的第六諧振器；
[0019]其中，第五諧振器的串聯諧振頻率小于第四諧振器的串聯諧振頻率，其并聯諧振頻率小于第四諧振器的并聯諧振頻率；第六諧振器的串聯諧振頻率等于或接近第四諧振器的串聯諧振頻率，其并聯諧振頻率等于或接近第四諧振器的并聯諧振頻率。
[0020]優選的，所述第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元和所述第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元級聯。
[0021]優選的，還包括通用梯形結構聲波帶通濾波器單元，其中所述第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元和所述通用梯形結構聲波帶通濾波器單元級聯。
[0022]優選的，還包括通用梯形結構聲波帶通濾波器單元，其中所述第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元和所述通用梯形結構聲波帶通濾波器單元級聯。
[0023]優選的，還包括通用梯形結構聲波帶通濾波器單元，其中所述第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元、所述第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元和所述通用梯形結構聲波帶通濾波器單元級聯。
[0024]優選的，所述第二諧振器及第三諧振器分別增加一層頻率調諧層，用于通過調整第二諧振器及第三諧振器諧振頻率來縮小所述第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元的通帶帶寬。
[0025]優選的，所述第五諧振器增加一層頻率調諧層，用于通過調整第五諧振器諧振頻率來縮小所述第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元的通帶帶寬。
[0026]優選的，所述第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元或第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元的串聯枝的兩端為該濾波器單元的輸入端或者輸出端，其并聯枝的一端接地另一端為該濾波器單元的輸入端或者輸出端。
[0027]優選的，所述第一諧振器至第六諧振器分別是薄膜體聲波諧振器或固態裝配諧振器或表面聲波諧振器。
[0028]與現有技術相比較，本發明的有益效果在于:在不增加濾波器插入損耗和不增加制造成本以及復雜度的前提下，減少了帶通濾波器的通帶寬度，同時提高了濾波器的滾降特性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1是現有技術提供的通用梯形結構聲波帶通濾波器的電路圖；
[0030]圖2是現有技術提供的構成通用梯形結構聲波帶通濾波器的諧振器的頻率響應曲線；
[0031]圖3是現有技術提供的通用梯形結構聲波帶通濾波器的頻率響應曲線；
[0032]圖4是本發明實施例一提供的一種梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的電路圖；
[0033]圖5是本發明實施例一提供的梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的頻率響應曲線；
[0034]圖6是本發明實施例二提供的另一種梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的電路圖；
[0035]圖7是本發明實施例二提供的另一種梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的頻率響應曲線；
[0036]圖8是本發明實施例三提供的又一種梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的電路圖；
[0037]圖9是本發明實施例四提供的又一種梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的電路圖；
[0038]圖10是本發明實施例五提供的又一種梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的電路圖。
【具體實施方式】
[0039]以下結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細說明，應當理解，以下所說明的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0040]圖4是本發明實施例一提供的一種梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的電路圖，如圖4所示，所述梯形結構聲波窄帶帶通濾波器包括第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元401，所述第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元401由串聯枝上的第一諧振器401-1，并聯枝上的第二諧振器401-2，以及與串聯枝上的與第一諧振器401-1并聯的第三諧振器401-3組成。串聯枝上第一諧振器401-1的串聯諧振頻率為fs401-l，并聯諧振頻率為fp401-l ;并聯枝上第二諧振器401-2的串聯諧振頻率為fs401-2，并聯諧振頻率為fp401-2 ;串聯枝上第三諧振器401-3的串聯諧振頻率為fs401-3，并聯諧振頻率為fp401-3。加工過程中，在并聯枝上的第二諧振器401-2以及串聯枝上第三諧振器401-3增加一層頻率調諧層，使得fs401-2等于或接近fs401-3, fp401-2等于或接近fp401_3,并且fs401-2 小于 fs401-l，fp401-2 小于 fp401_l。其中，第一諧振器 401-1、第二諧振器 401-2和第三諧振器401-3可以是FBAR或者是SMR或者是SAW。其中，串聯枝的特征在于其兩端為梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的輸入端或者輸出端，并聯枝的特征在于其一端接地另一端為梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的輸入或者輸出端。
[0041]圖5是本發明實施例一提供的梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的頻率響應曲線，如圖4及圖5所示，當輸入信號頻率為fs401-2時，第一諧振器401-1等效為電容，第二諧振器401-2和第三諧振器401-3處于串聯諧振狀態，當第二諧振器401-2的串聯諧振阻抗值足夠低時，輸入信號經過串聯枝上第三諧振器401-3之后，從第二諧振器401-2流向地極，輸入信號以最大的衰減通過梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元401。因此，在梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的頻率響應曲線上形成第一凹點4-1。
[0042]當輸入信號頻率在第二諧振器401-2的串聯諧振頻率fs401_2和并聯諧振頻率fp401-2范圍之內時，第一諧振器401-1等效為高品質因數的電容，第二諧振器401-2和第三諧振器401-3等效為高品質因數的電感。因為第一諧振器401-1為容性，可以使高頻信號通過第一諧振器401-1，同時第二諧振器401-2為感性，可以有效地阻止高頻信號通過并聯諧振器401-2流向地極。因此，當輸入信號頻率在并聯第二諧振器401-2的串聯諧振器頻率fs401-2與并聯諧振頻率fp401-2范圍內時,梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的插入損耗隨著輸入信號頻率的增大而減小，其左帶陡峭特性由并聯第二諧振器401-2的品質因數決定。
[0043]當輸入信號為某一頻率f4_l (fs401-2 < f4_l < fp401_2)時，第一諧振器401-1與第三諧振器401-3產生并聯諧振，串聯枝上的阻抗非常大。因此，在梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的通帶內形成第二凹點4-2。
[0044]當輸入信號頻率為fp401_2時，并聯枝上第二諧振器401-2處于并聯諧振狀態，其阻抗值達到峰值，起到最佳的對地隔離效果，串聯枝上第一諧振器401-1處于串聯諧振狀態，信號以最小的衰減通過梯形結構聲波窄帶帶通濾波器。
[0045]當輸入信號頻率在第一諧振器401-1的串聯諧振頻率fs401_l和并聯諧振頻率fp401-l范圍之內時，第一諧振器401-1等效為電感，第二諧振器401-2和第三諧振器401-3均等效為電容。串聯枝上等效電路為第一諧振器401-1與一個電容并聯，結果使得第一諧振器401-1的并聯諧振頻率fp401-l降低，同時并聯諧振阻抗值降低。此時串聯枝等效諧振器為感性，可以阻止高頻信號通過梯形結構聲波窄帶帶通濾波器，同時并聯第二諧振器401-2為容性，使高頻信號通過第二諧振器401-2流向地級，因此梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的插入損耗隨輸入信號頻率的增大而增大，其右帶陡峭特性由串聯上等效諧振器的品質因數決定。
[0046]當輸入信號頻率為串聯枝等效諧振器的并聯諧振頻率時，并聯枝第二諧振器401-2等效為電容，串聯枝等效諧振器處于并聯諧振狀態。當串聯枝等效諧振器的并聯諧振阻抗值足夠大時，輸入信號兒乎無法通過串聯枝等效諧振器，同時輸入信號從并聯枝第二諧振器401-2流向地極，輸入信號以最大的衰減通過梯形結構聲波窄帶帶通濾波器。因此，在梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的頻率響應曲線上形成第三凹點4-3。
[0047]圖5中虛線是現有技術提供的梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的頻率響應曲線即圖3，實線是本發明實施例提供的梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的頻率響應曲線，對比上述兩個頻率響應曲線可見，通過在串聯枝上并聯具有頻率調諧層的第三諧振器401-3，將通用梯形結構聲波帶通濾波器的兩個凹點變為三個凹點，可以有效地縮小通帶帶寬，同時提高濾波器的滾降特性。
[0048]圖6是本發明實施例二提供的另一種梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的電路圖，如圖6所示，另一種梯形結構聲波窄帶帶通濾波器包括第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元601，所述第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元601由串聯枝上的第四諧振器601-1，并聯枝上的第五諧振器601-2，以及與并聯枝上的第五諧振器601-2串聯的第六諧振器601-3組成，第五諧振器601-2和第六諧振器601-3的串聯連接順序不會影響濾波器的性能。串聯枝上第四諧振器601-1的串聯諧振頻率為fs601-l，并聯諧振頻率為fp601-l ;并聯枝上第五諧振器601-2的串聯諧振頻率為fs601-2，并聯諧振頻率為fp601-2 ;并聯枝上第六諧振器601-3的串聯諧振頻率為fs601-3，并聯諧振頻率為fp601-3。加工過程中，在并聯枝上的第五諧振器601-2上增加一層頻率調諧層，使得fs601-2小于fs601-l，fp601-2小于fp601-l，并且fs601-l等于或接近fs601-3，fp601_l等于或接近fp601_3。其中，第四諧振器601-1，第五諧振器601-2和第六諧振器601-3可以是FBAR或SMR或SAW。
[0049]圖7是本發明實施例二提供的另一種梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的頻率響應曲線，如圖7及圖6所示，當輸入信號頻率在第五諧振器601-2的串聯諧振頻率fs601-2和并聯諧振頻率fp601-2范圍之內時，第五諧振器601-2等效為電感，第四諧振器601-1和第六諧振器601-3均等效為電容。并聯枝上等效電路為第五諧振器601-2與一個電容串聯，結果使得第五諧振器601-2的串聯諧振器頻率fp601-2升高，同時串聯諧振阻抗值增大。當輸入信號等于并聯枝等效諧振器的串聯諧振頻率點時，串聯枝上第四諧振器601-1為容性，并聯枝等效諧振器處于串聯諧振狀態，其阻抗值極低，使得信號通過并聯枝流向地極，輸入信號以最大的衰減通過梯形結構聲波窄帶帶通濾波器，在梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的頻率響應曲線上形成第一凹點6-1。
[0050]當輸入信號頻率在并聯枝等效諧振器的串聯諧振頻率和并聯諧振頻率范圍之內時，第四諧振器601-1等效為高品質因數的電容，并聯枝等效諧振器等效為高品質因數的電感。因為第四諧振器601-1為容性，可以使高頻信號通過第四諧振器601-1，同時并聯枝等效諧振器為感性，可以有效地阻止高頻信號通過并聯枝等效諧振器流向地極。因此，當輸入信號頻率在并聯枝等效諧振器的串聯諧振器頻率與并聯諧振頻率范圍內時，梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的插入損耗隨著輸入信號頻率的增大而減小，其左帶陡峭特性由并聯枝等效諧振器的品質因數決定。
[0051]當輸入信號頻率為fp601_2時，并聯枝上第五諧振器601-2處于并聯諧振狀態，其阻抗值達到峰值，起到最佳的對地隔離效果，串聯枝上第四諧振器601-1處于串聯諧振狀態，信號以最小的衰減通過梯形結構聲波窄帶帶通濾波器。
[0052]當輸入信號頻率在第一諧振器的串聯諧振頻率fs601_l和并聯諧振頻率fp601_l范圍之內時，第四諧振器601-1和第六諧振器601-3等效為電感，處于諧振器的工作區域，第五諧振器601-2等效為電容。此時串聯枝第四諧振器601-1為感性，可以阻止高頻信號通過梯形結構聲波窄帶帶通濾波器，同時第五諧振器601-2為容性，使高頻信號通過第五諧振器601-2流向地級，因此梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的插入損耗隨輸入信號頻率的增大而增大，其變化速率定義為聲波帶通濾波器的右帶陡峭特性，由串聯第四諧振器601-1的品質因數決定。
[0053]當輸入信號頻率在第四諧振器6011的串聯諧振頻率fs601_l和并聯諧振頻率fp601-1范圍之內時，第四諧振器601-1和第六諧振器601-3等效為高品質因數的電感，處于諧振器的有效工作區域，第五諧振器601-2等效為電容。當輸入信號為某一頻率f6-l (fs601-l < f6-l < fp601-l)時，第五諧振器601-2與第六諧振器601-3發生電容電感之間的串聯諧振，并聯枝上的阻抗非常小。輸入信號通過并聯枝流向地極，因此，在梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的通帶內形成第二凹點6-2。
[0054]當輸入信號頻率為fp601_l時，第四諧振器601-1和第六諧振器601_3處于并聯諧振狀態，第二諧振器等效為電容。當第四諧振器601-1和第六諧振器601-3的并聯諧振阻抗值足夠高時，輸入信號無法通過第四諧振器601-1，那么輸入信號以最大的衰減通過梯形結構聲波窄帶帶通濾波器。因此，在梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的頻率響應曲線上形成第三凹點6-3。
[0055]圖7中的虛線是現有技術提供的通用梯形結構聲波帶通濾波器的頻率響應曲線即圖3，實線是本發明實施例提供的梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的頻率響應曲線，對比上述兩個頻率響應曲線可見，通過在并聯枝上串聯第六諧振器601-3，將現有梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的頻率響應曲線的兩個凹點變為三個凹點，可以有效地縮小通帶帶寬，同時提高濾波器的滾降特性。
[0056]圖8是本發明實施例三提供的又一種梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的電路圖，如圖8所示，所述帶通濾波器由第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元801、第一通用梯形結構聲波帶通濾波器單元802和第二通用梯形結構聲波帶通濾波器單元803級聯而成。
[0057]第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元801與圖4所示的梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元401結構相似。第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元801包括:放置在串聯枝上的第一諧振器801-1，它的串聯諧振頻率為fs801-l，并聯諧振頻率為fp801-l ;放置在并聯枝上的第二諧振器801-2，它的串聯諧振頻率為fs801-2，并聯諧振頻率為fp801-2 ;以及與串聯枝上第一諧振器801-1并聯的第三諧振器801-3組成。其中，分別在并聯枝上的第二諧振器801-2和第三諧振器801-3上增加一層頻率調諧層，使得fs801-2等于或接近fs801-3, fp801-2 等于或接近 fp801_3，并且 fs801_2 小于 fs801_l，fp801_2 小于 fp801_l。
[0058]第一通用梯形結構聲波帶通濾波器單元802為現有的通用梯形結構聲波帶通濾波器單元，包括放置在串聯枝上的第一串聯諧振器802-1，它的串聯諧振頻率為fs802-l，并聯諧振頻率為fp802-l ;放置在并聯枝上的第一并聯諧振器802-2，它的串聯諧振頻率為fs802-2，并聯諧振頻率為fp802-2。
[0059]第二通用梯形結構聲波帶通濾波器單元803為現有的通用梯形結構聲波帶通濾波器單元，包括放置在串聯枝上的第二串聯諧振器803-1，它的串聯諧振頻率為fs803-l，并聯諧振頻率為fp803-l ;放置在并聯枝上的第二并聯諧振器803-2，它的串聯諧振頻率為fs803-2，并聯諧振頻率為fp803-2。通用梯形結構聲波帶通濾波器單元是現有技術，此處不再贅述。
[0060]第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元801、第一通用梯形結構聲波帶通濾波器單元802、第二通用梯形結構聲波帶通濾波器單元803依次級聯。具體地說，第一諧振器801-1、第二諧振器801-2和第三諧振器801-3的連接點與第一串聯諧振器802-1的相連。第一串聯諧振器802-1和第一并聯諧振器802-2的連接點與第二串聯諧振器803-1的一端相連。
[0061]構成圖8所述帶通濾波器的第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元801、第一通用梯形結構聲波帶通濾波器單元802和第二通用梯形結構聲波帶通濾波器單元803的諧振器可以是FBAR或SMR或SAW。根據帶通濾波器的具體性能指標要求，構成梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元801、第一通用梯形結構聲波帶通濾波器單元802和第二通用梯形結構聲波帶通濾波器單元803可以如上所述順序級聯排列，還可以將第一梯形結構濾波器單元801放在第一通用梯形結構聲波帶通濾波器單元802和第二通用梯形結構聲波帶通濾波器單元803的中間。
[0062]根據帶通濾波器的具體性能指標要求，梯形結構聲波窄帶帶通濾波器可以由一級或者若干級第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元和若干級通用梯形結構聲波帶通濾波器單元組成，其級聯順序根據帶通濾波器的性能指標具體要求需要調整變化。
[0063]圖9是本發明實施例四提供的另一種梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的電路圖，如圖9所示，另一種梯形結構聲波窄帶帶通濾波器由第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元901及第一通用梯形結構聲波帶通濾波器單元902和第二通用梯形結構聲波帶通濾波器單元903級聯組成。
[0064]第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元901與圖6所示的梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元601結構相似。第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元901包括:放置在串聯枝上的第四諧振器901-1，它的串聯諧振頻率為fs901-l，并聯諧振頻率為fp901-l ;放置在并聯枝上的第五諧振器901-2，它的的串聯諧振頻率為fs901-2，并聯諧振頻率為fp901-2 ；以及與并聯枝上第五諧振器901-2串聯的第六諧振器901-3組成。其中，在并聯枝上的第五諧振器901-2上增加一層頻率調諧層，使得fs901-2小于fs901-l，fp901-2小于fp901_l，并且fs901-l等于或接近fs901-3，fp901-l等于或接近fp901_3。
[0065]第一通用梯形結構聲波帶通濾波器單元902包括放置在串聯枝上的第一串聯諧振器902-1，它的串聯諧振頻率為fs902-l，并聯諧振頻率為fp902-l ;放置在并聯枝上的第一并聯諧振器902-2，它的串聯諧振頻率為fs902-2，并聯諧振頻率為fp902_2。
[0066]第二通用梯形結構聲波帶通濾波器單元903包括放置在串聯枝上的第二串聯諧振器903-1，它的串聯諧振頻率為fs903-l，并聯諧振頻率為fp903-l ;放置在并聯枝上的第二并聯諧振器903-2，它的串聯諧振頻率為fs903-2，并聯諧振頻率為fp903_2。通用梯形結構聲波帶通濾波器單元是現有技術，此處不再贅述。
[0067]第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元901、第一通用梯形結構聲波帶通濾波器單元902、第二通用梯形結構聲波帶通濾波器單元903依次級聯。具體地說，第一串聯諧振器902-1的一端與第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元901的一端相連，即與第四諧振器901-1及第五諧振器901-2的連接點相連，另一端與第二通用梯形結構聲波帶通濾波器單元903相連，即第一串聯諧振器902-1的另一端與第二串聯諧振器903-1的一端相連。第一并聯諧振器902-2 —端接地，另一端與串聯枝上的第一串聯諧振器902-1相連。
[0068]所述第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元901、第一通用梯形結構聲波帶通濾波器單元902和第二通用梯形結構聲波帶通濾波器單元903的諧振器可以是FBAR或SMR或 SAW。
[0069]根據帶通濾波器的具體性能指標要求，構成圖9中的梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元901和第一通用梯形結構聲波帶通濾波器單元902、第二通用梯形結構聲波帶通濾波器單元903順序為依次級聯排列，或者將第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元901放在中間，左右兩邊為第一通用梯形結構聲波帶通濾波器單元902、第二通用梯形結構聲波帶通濾波器單元903。
[0070]根據帶通濾波器的具體性能指標要求，梯形結構聲波窄帶帶通濾波器還可以由一級或者若干級第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元和若干級通用梯形結構聲波帶通濾波器單元組成，其級聯順序根據帶通濾波器的性能指標具體要求需要調整變化。
[0071]圖10是本發明實施例五提供的又一種梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的電路圖，如圖10所示，又一種梯形結構聲波帶通濾波器由第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元1001、第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元1002，通用梯形結構聲波帶通濾波器單元1003級聯而成。
[0072]第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元1001與圖6所示的梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元601結構相似，包括放置在串聯枝上的第四諧振器1001-1，它的串聯諧振頻率為fsl001-l，并聯諧振頻率為fpl001-l ;放置在并聯枝上的第五諧振器1001-2，它的串聯諧振頻率為fsl001-2，并聯諧振頻率為fpl001-2 ；以及與并聯枝上第五諧振器1001-2串聯的第六諧振器1001-3組成。其中，在并聯枝上的第五諧振器1001-2上增加一層頻率調諧層，使得fsl001-2小于fsl001-l, fpl001-2小于fplOOl-1，并且fsl001-l等于或接近fsl001-3, fpl001-l 等于或接近 fpl001-3。
[0073]第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元1002與圖4所示的梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元401結構相似。第二梯形結構聲波帶通濾波器單元1002包括放置在串聯枝上的第一諧振器1002-1，它的串聯諧振頻率為fsl002-l，并聯諧振頻率為fpl002-l ；放置在并聯枝上的第二諧振器1002-2，它的串聯諧振頻率為fsl002-2，并聯諧振頻率為fpl002-2 ;以及與串聯枝上第一諧振器1002-1并聯的第三諧振器1002-3組成。在加工過程中，在并聯枝上第二諧振器1002-2和串聯枝上第三諧振器1002-3上添加一層頻率調諧層，使得fsl001-2等于或接近fsl001-3，fpl001-2等于或接近fpl001_3，并且fsl001_2小于 fsl001-l, fpl001-2 于 fpl001-lo
[0074]通用梯形結構聲波帶通濾波器單元1003包括放置在串聯枝上的第一串聯諧振器1003-1，它串聯諧振頻率為fsl003-l，并聯諧振頻率為fpl003-l ;放置在并聯枝上的第一并聯諧振器1003-2，它的串聯諧振頻率為fsl003-2，并聯諧振頻率為fpl003_2。通用梯形結構聲波帶通濾波器單元1003是現有技術，此處不再贅述。
[0075]所述第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元1001、第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元1002和通用梯形結構聲波帶通濾波器單元1003的諧振器可以是FBAR或SMR或SAW。
[0076]根據帶通濾波器的具體性能指標要求，構成梯形結構聲波窄帶帶通濾波器的第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元1001、第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元1002和通用梯形結構聲波帶通濾波器單元1003順序依次級聯排列，或者將第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元1001放在中間，左右兩邊分別為第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元1002和通用梯形結構聲波帶通濾波器單元1003。
[0077]根據帶通濾波器的具體性能指標要求，梯形結構聲波帶通濾波器可以由若干級第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元1001和若干級第二梯形結構聲波帶通濾波器單元1002以及若干級通用梯形結構聲波帶通濾波器單元1003組成，其級聯順序根據帶通濾波器的性能指標具體要求需要調整變化。
[0078]綜上所述，本發明通過在串聯枝上并聯具有頻率調諧層的第三諧振器或者在并聯枝上串聯第五諧振器，將通用梯形結構聲波帶通濾波器的兩個凹點變為窄帶聲波帶通濾波器的三個凹點，在不降低諧振器的機電耦合系數和不增加濾波器通帶內的插入損耗的前提下，極大地縮小通帶濾波器的通帶帶寬，并且有效地提高滾降特性和濾波器的帶外抑制性能。另外，本發明在濾波器加工制作過程中，不增加加工工藝步驟和制造成本，僅通過諧振器電極的連接實現窄帶濾波。
[0079]盡管上文對本發明進行了詳細說明，但是本發明不限于此，本【技術領域】技術人員可以根據本發明的原理進行各種修改。因此，凡按照本發明原理所作的修改，都應當理解為落入本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種梯形結構聲波窄帶帶通濾波器，其特征在于，包括第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元和/或第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元； 所述第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元包括: 連接在串聯枝上的第一諧振器； 連接在并聯枝上的第二諧振器；以及 位于所述串聯枝上且與所述第一諧振器并聯的第三諧振器； 其中，第二諧振器的串聯諧振頻率小于第一諧振器的串聯諧振頻率，其并聯諧振頻率小于第一諧振器的并聯諧振頻率；第三諧振器的串聯諧振頻率等于或接近第二諧振器的串聯諧振頻率，其并聯諧振頻率等于或接近第二諧振器的并聯諧振頻率； 所述第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元包括: 連接在串聯枝上的第四諧振器； 連接在并聯枝上的第五諧振器；以及 位于所述并聯枝上且與所述第五諧振器串聯的第六諧振器； 其中，第五諧振器的串聯諧振頻率小于第四諧振器的串聯諧振頻率，其并聯諧振頻率小于第四諧振器的并聯諧振頻率；第六諧振器的串聯諧振頻率等于或接近第四諧振器的串聯諧振頻率，其并聯諧振頻率等于或接近第四諧振器的并聯諧振頻率。
2.根據權利要求1所述的聲波窄帶帶通濾波器，其特征在于，所述第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元和所述第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元級聯。
3.根據權利要求1所述的聲波窄帶帶通濾波器，其特征在于，還包括通用梯形結構聲波帶通濾波器單元，其中所述第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元和所述通用梯形結構聲波帶通濾波器單元級聯。
4.根據權利要求1所述的聲波窄帶帶通濾波器，其特征在于，還包括通用梯形結構聲波帶通濾波器單元，其中所述第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元和所述通用梯形結構聲波帶通濾波器單元級聯。
5.根據權利要求1所述的聲波窄帶帶通濾波器，其特征在于，還包括通用梯形結構聲波帶通濾波器單元，其中所述第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元、所述第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元和所述通用梯形結構聲波帶通濾波器單元級聯。
6.根據權利要求2或3或5所述的聲波窄帶帶通濾波器，其特征在于，所述第二諧振器及第三諧振器分別增加一層頻率調諧層，用于通過調整第二諧振器及第三諧振器諧振頻率來縮小所述第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元的通帶帶寬。
7.根據權利要求2或4或5所述的聲波窄帶帶通濾波器，其特征在于，所述第五諧振器增加一層頻率調諧層，用于通過調整第五諧振器諧振頻率來縮小所述第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元的通帶帶寬。
8.根據權利要求1所述的聲波窄帶帶通濾波器，其特征在于，所述第一梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元或第二梯形結構聲波窄帶帶通濾波器單元的串聯枝的兩端為該濾波器單元的輸入端或者輸出端，其并聯枝的一端接地另一端為該濾波器單元的輸入端或者輸出端。
9.根據權利要求1所述的聲波窄帶帶通濾波器，其特征在于，所述第一諧振器至第六諧振器分別是薄膜體聲波諧振器或固態裝配諧振器或表面聲波諧振器。
【文檔編號】H03H7/12GK103427779SQ201210152014
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年5月16日 優先權日:2012年5月16日
【發明者】張 浩, 杜良楨, 龐慰, 梁光明, 胡念楚, 康凱 申請人:中興通訊股份有限公司, 天津大學